最新三年高考物理高頻考點精選分類解析考點53 機械波【考點知識方法解讀】1.機械波傳播的振動形式和能量，質點只在各自平衡位置附近振動，不隨波遷移；波傳播時，介質中的質點跟著波源做受迫振動，質點振動頻率等于波源振動頻率；介質中各質點開始振動的方向與波源開始振動方向相同，離波源近的質點帶動離波源較遠的質點依次振動；波從一種介質進入另一介質，頻率不變，波長、波速隨介質的不同而改變。2.波動圖象具有周期性和傳播的雙向性。波的空間周期性說明，在同一波線上，相距波長整數倍的質點振動情況完全相同（為同相點），相距半波長奇數倍的質點振動情況完全相反（為反相點）。由某時刻的波動圖象可判斷出介質中某一質點加速度和合外力方向，可判斷出從該時刻開始的一段極短時間內某質點的速度變化和加速度變化情況。已知波速，可由某時刻的波動圖象畫出另一時刻波動圖象。3.計算波速的方法：由=vt得v=/t=f。由v=x/t計算波速。由于波動的周期性和傳播方向的不明確導致波速的多解。【最新三年高考物理精選解析】1（2012四川理綜）在xoy平面內有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，振幅為a。m、n是平衡位置相距2m的兩個質點，如圖所示。在t=0時，m通過其平衡位置沿y軸正方向運動，n位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則a該波的周期為sb在t=s時，n的速度一定為2m/s c從t=0到t=1s，m向右移動了2md從t=s到t=s，m的動能逐漸增大1.【答案】：d【解析】：根據題述可畫出m、n之間的波形，由波形圖知m、n之間距離等于(+n)，解得可能波長=m，可能波的周期t=/v=s。由于該波的周期大于1s，所以t=s，選項a錯誤；質點振動速度與波動傳播速度不是同一概念，在t=s時，n的速度不一定為2m/s，選項b錯誤；波傳播過程中，介質中的質點只在平衡位置附近振動，不向前遷移，選項c錯誤；從t=s到t=s，m從最大位移處向平衡位置運動，速度增大，m的動能逐漸增大，選項d正確。【考點定位】此題考查波動傳播及其相關知識。2. (201天津理綜)沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，m為介質中的一個質點，該波的傳播速度為40m/s，則t=s時a質點m對平衡位置的位移一定為負值b質點m的速度方向與對平衡位置的位移方向相同c質點m的加速度方向與速度方向一定相同d質點m的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反情況。3. （2012安徽理綜）一列簡諧被沿x軸正方向傳播，在t=0時波形如圖1所示，已知波的速度為10m/s。則t=0.1s時正確的波形應是圖2中的3.【答案】c【解析】由波形圖可知波長為=4m，周期t=/v=0.4s。t=0.1s時正確的波形應是圖2中的c。【考點定位】此題考查波的傳播及其相關知識。4.（2012福建理綜）一列簡諧波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，此時質點p正沿y軸負方向運動，其振動圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是a沿x軸負方向，60m/s b沿x軸正方向，60m/sc沿x軸負方向，30 m/s d沿x軸正方向，30m/s4.【答案】：a【解析】：由波動圖像和p點的振動圖像可知，該波的傳播方向為沿x軸負方向；該波波長為=24m，周期t=0.4s，波速v=/t=60m/s。選項a正確。5. （2012浙江理綜）用手握住較長軟繩的一端連續上下抖動。形成一列簡諧橫波。某一時刻的波形如圖所示。繩上a、b兩質點均處于波峰位置。下列說法正確的是a.a、b兩點之間的距離為半個波長b.a、b兩點振動開始時刻相差半個周期c.b點完成全振動次數比a點多一次d.b點完成全振動次數比a點少一次5.【答案】：d【解析】a、b兩點之間的距離為一個波長，選項a錯誤；a、b兩點振動開始時刻相差一個周期，選項b錯誤；波動先傳播到a點，b點完成全振動次數比a點少一次，選項c錯誤d正確。6.（2011海南物理）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質中x=2m處的質點p沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5t）cm。關于這列簡諧波，下列說法正確的是_（填入正確選項前的字母。選對1個給2分，選對2個給4分；選錯1個扣2分，最低得0分）。a.周期為4.0s b.振幅為20cmc.傳播方向沿x軸正向 d.傳播速度為10m/s7（2011新課標理綜卷第34題）一振動周期為t，振幅為a，位于x=0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動，該波源產生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質點p，關于質點p振動的說法正確的是_。a振幅一定為ab周期一定為tc速度的最大值一定為vd開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于他離波源的距離e若p點與波源距離s=vt，則質點p的位移與波源的相同8（2010天津理綜物理）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到m點時波形如圖所示，再經0.6s，n點開始振動，則該波的振幅a和頻率f為a. a= 1 m ，f =5 hz b. a= 0.5 m，f =5 hzc. a= 1 m， f =2.5 hzd. a= 0.5 m，f =2.5 hz【解析】由波形圖可知，該波的振幅a=0.5m，波長=4m；在t=0.6s時間內，波傳播距離x=11m-5m=6m，該波波速v=x/t=10m/s，由v=f可得f=2.5 hz，所以選項d正確。【答案】d【點評】波動在介質中勻速向前傳播，質點圍繞平衡位置做簡諧運動。9（2011海南物理）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質中x=2m處的質點p沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5t）cm。關于這列簡諧波，下列說法正確的是_（填入正確選項前的字母。選對1個給2分，選對2個給4分；選錯1個扣2分，最低得0分）。a.周期為4.0s b.振幅為20cmc.傳播方向沿x軸正向 d.傳播速度為10m/s【解析】由質點p做簡諧運動的表達式為y=10sin（5t）cm可知=5， 周期為：t=0.4s，選項a錯誤；由波動圖象可知振幅為10cm，選項b錯誤；根據介質中x=2m處的質點p沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5t）cm可知在t=0時質點p振動方向向上，波傳播方向沿x軸正向，選項c正確；由波動圖象可知波長為4m，波的傳播速度為10m/s，選項d正確。【答案】cd【點評】此題考查波動圖象、簡諧運動表達式及其相關的知識點。10（2010安徽理綜）一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，某時刻的波形如圖所示。p為介質中的一個質點，從該時刻開始的一段極短時間內，p的速度v和加速度a的大小變化情況是a. v變小，a變大 b. v變小，a變小 c. v變大，a變大 d. v變大，a變小【解析】由波形圖可知，質點p振動方向向上，向平衡位置運動，速度增大，所受合外力減小，加速度減小，選項d正確。【點評】此題由波形圖考查某一質點的振動方向和速度、加速度的變化情況。11（2010上海物理）如右圖，一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，實線和虛線分別表示t1=0和t2=0.5s（t0.5s）時的波形，能正確反映t3=7.5s時波形的是圖【解析】由題述和波形圖可知，0.5s 波沿軸正方向傳播了四分之一波長，即t/4=0.5s，t=2s。t3=7.5s時的波形與t=1.5s時波形相同。t=1.5s時o處質點振動到波峰，據此可知能正確反映t3=7.5s時波形的是圖d。【答案】d【點評】此題考查由兩時刻的波形圖判斷某一時刻的波形。12（2010北京理綜）一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質中沿波傳播方向上四個質點的平衡位置。某時刻的波形如圖1所示，此后，若經過周期開始計時，則圖2描述的是a.a處質點的振動圖象 b.b處質點的振動圖象 c.c處質點的振動圖象 d.d處質點的振動圖象【解析】由波的圖象可知，經過周期質點a到達波谷，b到達平衡位置向下運動，c到達波峰，d到達平衡位置向上運動，這是四質點在0時刻的狀態，只有b的運動情況符合圖2所示的振動圖象，選項b正確。【答案】b【點評】由波形圖判斷質點的振動圖象的方法是：首先明確計時起點質點的位置和運動方向，進而找出符合要求的振動圖象。13（2010浙江理綜）在o點有一波源，t=0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時，距離o點為3m的a點第一次達到波峰；t2=7s時，距離o點為4m的b點第一次達到波谷。則以下說法正確的是a. 該橫波的波長為2m b. 該橫波的周期為4sc. 該橫波的波速為1m/s d. 距離o點為1m的質點第一次開始向上振動的時刻為6s末【解析】由得： t1=+t/4，t2=+3t/4，聯立解得v=1m/s，t=4s。波長=vt=14m=4m，選項a錯誤bc正確。振動從o傳到距離o點為1m的質點所需時間=1s，所以距離o點為1m的質點第一次開始向上振動的時刻為1s末，選項d錯誤。【答案】bc【點評】此題考查由介質中質點的振動情況判斷波動的周期、波長、波速等。14. （2010上海物理）如圖，一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s，在波的傳播方向上兩質點a，b的平衡位置相距0.4m（小于一個波長），當質點a在波峰位置時，質點b在軸下方與軸相距1cm的位置，則a此波的周期可能為0.6sb此波的周期可能為1.2sc從此時刻起經過0.5s，b點可能在波谷位置d從此時刻起經過0.5s，b點可能在波峰位置【解析】根據題述可畫出質點a，b之間的可能波形如下圖所示。對于圖1，a，b之間為/4+/12=0.4m，解得=1.2m，此波的周期可能為t=/v=0.6s，選項a正確； 對于圖2，a，b之間為/2+/6 =0.4m，解得=0.6m，此波的周期可能為t=/v=0.3s，選項b錯誤；對于圖1，質點b向上振動，從此時刻起經過0.5s，波向前傳播5/6=1.0m，b點運動到波谷位置，選項c正確；對于圖2，質點b向下振動，從此時刻起經過0.5s，波向前傳播5/3=1.0m，b點運動到波峰位置，選項d正確；【答案】acd【點評】解答此類題可根據題述中介質中質點的振動情況畫出波形，根據波形應用相關知識列出方程聯立解答。15. （2011山東理綜卷）如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t1=0時的波形圖，此時p質點向y軸負方向運動，虛線為t2=0.01s時的波形圖。已知周期t0.01s。波沿x軸_(填“正”或“負”）方向傳播。求波速。【解析】由于t1=0時p質點向y軸負方向運動，所以波沿x軸正方向傳播。由題意知，波長=8m，t2- t1=t/8，v=/t聯立解得v=100m/s。【答案=正 v=100m/s。【點評】此題考查波動圖象、波速計算等。16（2010年四川理綜）一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，a、相距.45m，右圖是a處質點的振動圖象。當a處質點運動到波峰位置時，b處質點剛好到達平衡位置且向y軸正方向運動，這列波的波速可能是 a4.5m/s b . 3.0m/s c . 1.5m/s d .0.7m/s答案：a【解析】由a處質點的振動圖象可知波動周期為t=0.4s。由題述可得/4+n=0.45，解得=，n=0,1,2，。這列波的波速為v=/t=m/s，n=0,1,2，。當n=0時，v=4.5m/s，所以這列波的波速可能是4.5m/s，選項a正確。【點評】根據波動特點和題述，得出波速表達式，求出可能值。17. （2010福建理綜）一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示，t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期t大于0.02s，則該波的傳播速度可能是 a.2m/s b.3m/s c.4m./s d.5m/s答案b【解析】由波形圖可知，波長=0.08m。若波沿x軸正向傳播，0.02s=t/4，t=0.08s，波速v=/t=1m/s；若波沿x軸負向傳播，0.02s=3t/4，t=0.08/3s，波速v=/t=3m/s；所以選項b正確。【點評】由于波動傳播具有雙向性和空間時間的周期性，所以計算波速時要考慮各種可能性。18.（2012新課標理綜）一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質點的振動圖線如圖（b）所示，該質點在t=0時刻的運動方向沿y軸_（填“正向”或“負向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_m。18.答案：正向 0.8解析：由題述可知0.3m=/4+/8，該波的波長為=0.8m。【考點定位】此題考查波動圖象和振動圖象。19（2012江蘇物理）地震時,震源會同時產生兩種波,一種是傳播速度約為3. 5 km/ s 的s 波,另一種是傳播速度約為7. 0 km/ s 的p 波. 一次地震發生時,某地震監測點記錄到首次到達的p波比首次到達的s 波早3 min. 假定地震波沿直線傳播,震源的振動周期為1. 2 s, 求震源與監測點之間的距離x 和s 波的波長.19【答案】x=1260km。=4.2km。 【解析】設p波的傳播時間為t，則x=vpt，x=vs(t+t)，解得x=1260km。由= vs t，解得=4.2km。【考點定位】此題考查地震波及其相關的知識。20（2012上海物理）如圖，簡諧橫波在t時刻的波形如實線所示，經過t=3s，其波形如虛線所示。己知圖中x1與x2相距lm，波的周期為t，且2tt4t 。則可能的最小波速為_m/s，最小周期為_s。21（2012海南物理）某波源s發出一列簡諧橫波，波源s的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有a、b兩點，它們到s的距離分別為45m和55m。測得a、b兩點開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知波長= m。當b點離開平衡位